物理选修3-2 4.6互感和自感ppt

在法拉第的实验中两个线圈并没有用导线连接，当一个线圈中的电流变化时，在另一个线圈中为什么会产生感应电动势呢？知识回顾4.6互感和自感1、当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感。互感现象中产生的感应电动势，称为互感电动势。2、互感现象不仅发生于绕在同一铁芯上的两个线圈之间,且可发生于任何两个相互靠近的电路之间.一、互感现象3、利用互感现象，可以把能量从一个线圈传递到另一个线圈。因此，互感现象在电工技术和电子技术中有广泛的应用。变压器由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象,叫自感现象。二、自感现象自感现象中产生的电动势-----叫自感电动势。演示实验1①A1、A2使用规格完全一样的灯泡。②闭合电键S，调节变阻器R和R1，使A1、A2亮度相同且正常发光.③然后断开开关S。④重新闭合S，观察到什么现象？为什么灯立即亮灯要过会儿亮呢AB,?通电自感再看一遍现象分析演示实验1（通电自感）①灯泡A2立刻正常发光，②跟线圈L串联的灯泡A1逐渐亮起来。电路接通时，电流由零开始增加，穿过线圈L的磁通量逐渐增加，L中产生的感应电动势的方向与原来的电流方向相反，阻碍L中电流增加，即推迟了电流达到正常值的时间。现象分析演示实验2（断电自感）接通电路，待灯泡A正常发光。然后断开电路，观察到什么现象？S断开时，A灯突然闪亮一下才熄灭。现象慢一些沿已有的闭合回路流动不一致线圈插铁芯1、自感现象中产生的电动势-----叫自感电动势。自感电动势的作用：阻碍导体中原来的电流变化。注意：“阻碍”不是“阻止”，电流原来怎么变化还是怎么变，只是变化变慢了，即对电流的变化起延迟作用。当原电流增大时，自感电动势的方向与原电流方向相反，阻碍原电流的增大•当原电流减小时，自感电动势的方向与原电流方向相同，阻碍原电流的减小，即“增反减同”2、自感电动势的方向“增反”、“减同”自感电动势磁通量变化率正比于电流变化率正比于感应电动势的大小对同一线圈:电流变化快,穿过线圈的磁通量变化快线圈中产生的自感电动势就大.电流变化慢,穿过线圈的磁通量变化慢线圈中产生的自感电动势就小.对不同线圈:电流变化快慢一样,自感电动势不同tIEtILE1、自感系数L------简称自感或电感三、自感系数2、自感系数L反映线圈自身的性质.tILE（1）决定线圈自感系数的因素：（2）自感系数的单位：亨利，简称亨符号是H常用单位：毫亨（mH）微亨（μH）实验表明，线圈越长，越粗，匝数越多，自感系数越大。另外，带有铁芯的线圈的自感系数比没有铁芯时大得多。三、自感系数思考：在断电自感的实验中，为什么开关断开后，灯泡的发光会持续一段时间？甚至会比原来更亮？试从能量的角度加以讨论。开关闭合时线圈中有电流，电流产生磁场，能量储存在磁场中.开关断开时，线圈作用相当于电源，把磁场中的能量转化成电能。四、磁场的能量1、演示自感的实验电路图如图所示，L是电感线圈，A1、A2是相同的灯泡，R阻值与L的直流电阻值相同。当开关由断开到合上时，观察到的自感现象是比先亮，最后达到同样亮。A2A1LA1RA2SR1A2A1LA1RA2SR12、右图中，电阻R的电阻值和电感L的自感系数都很大，但L的直流电阻值很小，A1、A2是两个规格相同的灯泡。则当电键S闭合瞬间，比先亮，最后比亮。A1A22．如图，电阻R和自感线圈L的电阻值相等，接通S，使电路达到稳定状态，灯泡D发光，则（）①在电路（a）中断开S，D将渐渐变暗②在电路（a）中断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗③在电路（b）中，断开S，D将渐渐变暗④在电路（b）中断开S，D将先变得更亮，然后渐渐变暗A．①③B．②③C．②④D．①④D一、互感现象二、自感现象1、由于导体本身的电流发生变化而产生的电磁感应现象，叫自感现象。1.当一个线圈中电流变化，在另一个线圈中产生感应电动势的现象，称为互感。2.应用：变压器2、①通电自感产生的感应电动势阻碍自身电流的增大②断电自感产生的感应电动势阻碍自身电流的减小三、自感系数2、自感系数L：与线圈的大小、形状、圈数及有无铁芯有关小结1、自感电动势的大小：ΔtΔILE3、电流在原来数值的基础上变化练习、如图所示，L为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开开关S的瞬间会有什么现象（）A．灯A立即熄灭B．灯A慢慢熄灭C．灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭D．灯A突然闪亮一下再突然熄灭AA反馈训练1、实验一中，当电键闭合后，通过灯泡A1的电流随时间变化的图像为图；通过灯泡A2的电流随时间变化的图像为图。ItItItItABCDCALA1RA2SR1反馈训练2、在实验二中，若线圈L的电阻RL与灯泡A的电阻RA相等，则电键断开前后通过线圈的电流随时间的变化图像为图，通过灯泡的电流随时间的变化图像为图；若RL远小于RA，则电键断开前后通过线圈的电流随时间的变化图像为图，通过灯泡的电流图像为图。ItABCDItItItACBDALS反馈训练3、演示自感的实验电路图如右图所示，L是电感线圈，A1、A2是规格相同的灯泡，R的阻值与L的直流电阻值相同。当开关由断开到合上时，观察到的自感现象是比先亮，最后达到同样亮。A2A1LA1RA2SR14、上图中，电阻R的电阻值和电感L的自感系数都很大，但L的直流电阻值很小，A1、A2是两个规格相同的灯泡。则当电键S闭合瞬间，比先亮，最后比亮。A1A2A2A1反馈训练5、如图所示的电路中，D1和D2是两个相同的小灯泡，L是一个自感系数相当大的线圈，其阻值与R相同。在电键接通和断开时，灯泡D1和D2亮暗的顺序是A.接通时D1先达最亮，断开时D1后灭B.接通时D2先达最亮，断开时D2后灭C.接通时D1先达最亮，断开时D2后灭D.接通时D2先达最亮，断开时D1后灭D1D2LRS反馈训练6、如图所示，L为自感系数较大的线圈，电路稳定后小灯泡正常发光，当断开电键的瞬间会有A.灯A立即熄灭B.灯A慢慢熄灭C.灯A突然闪亮一下再慢慢熄灭D.灯A突然闪亮一下再突然熄灭LAE自+EE自ELA